玉米生物学基础.ppt

第三节 玉米的生物学基础,一、生长发育 （一）基本概念,1. 生长,玉米植株体或器官在“量”上的变化 由小到大、由轻到重的过程 主要是通过细胞体积的扩大来实现的 生长受温度、光照、水分、施肥、病虫害等因素的影响,2. 发 育,玉米器官和机能在“质”上的变化 由无到有的过程 主要通过细胞的分裂来实现的 发育主要受温度和光周期的影响,（二） 生育期,玉米从播种到成熟所经历的时间 一般用天数来表示,FAO通用标准,超早熟类型：8～11片叶，生育期70～ 80天 早熟类型：12～14片叶，生育期81～90天 中早熟类型：15～16片叶，生育期91～100天 中熟类型：17～18片叶，生育期101～110天 中晚熟类型：19～20片叶，生育期111～120天 晚熟类型：21～22片叶，生育期121～130天 超晚熟类型：＞23片叶，生育期131～140天 （出苗～成熟天数）,（三）生育时期,玉米植株在一生当中外部形态特征发生明显变化的时期 全田有50% 的植株达到标准时定为ΧΧ期 叶龄指数=展开叶片数/叶片总数 ×100%,1. 出苗期,幼苗高度达到2厘米,2. 拔节期,茎节总长达到2 ～ 3 厘米 靠近地面能够用手摸到节 雄穗生长锥开始伸长 叶龄指数35% ～ 40% 7～ 8展叶（20片叶品种） 植株生长由根系转向茎、叶,3. 大喇叭口期,心叶丛生，上平，侧面形状如高音喇叭 11 ～ 12 展叶 叶龄指数60%左右 雌穗小花分化 是玉米一生最重要的管理时期,4. 抽雄期,雄穗自顶叶抽出 叶片全部展开 叶龄指数100%,5. 吐丝期,雌穗花丝自苞叶抽出,6. 灌浆期,籽粒开始积累同化产物 吐丝后12～15天,7. 乳熟期,籽粒开始快速积累同化产物 吐丝后25～30天,8. 蜡熟期,籽粒开始变硬 吐丝后35～40天,9. 完熟期,籽粒达到生理成熟 呈现出本品种固有的色泽、质地 吐丝后45～50天,（四）生育阶段,根据玉米植株一生形态特征的变化而划分的几个生育时段,（ 播种出苗阶段）,时间：从播种到出苗 生长中心：种子萌发、出苗 需要时间：6～15天,1. 苗期阶段,又称：前期 时间：从出苗到拔节 生长中心：以根系和茎、叶生长为主 需要时间：,2. 穗期阶段,又称：中期 时间：从拔节至抽雄 生长中心：茎、叶生长旺盛，开始进行穗分化 是营养生长与生殖生长并进阶段 需要时间：,3. 花粒期阶段,又称：后期 时间：从抽雄至成熟 生长中心：营养生长停止，以籽粒发育为中心 需要时间：,三、玉米器官的建成,一）根系 (Root System) 1. 根的类型 玉米的根属于须根系 由初生根和次生根构成,2． 根的作用时期,初生根：主要功能期在出苗至拔节前，但其作用可维持到大喇叭口期。

次生根：主要功能期在拔节至吐丝期 气生根：主要功能期在吐丝至籽粒灌浆期3． 根系的分布,垂直分布：1～1.5米，最深可达2米 水平分布：一般为半径50cm，但主要在半径20cm范围内 重量分布： 0 ～ 20Cm 根量占60% 0 ～ 30 Cm占80% 0 ～ 50 Cm占90%,4. 根系的生长,苗期生长缓慢 拔节前后生长最快 抽雄后生长变缓慢并开始逐渐衰亡,二）茎 (Stem) 1． 形态,,由节和节间组成，一般14～25节，晚熟品种多于早熟品种 株高最矮仅0.5米，高的可达9米生产上一般品种为2 ～ 3米,节上叶腋生有腋芽 顶部4～6节无腋芽（或腋芽不发育） 以下各节均生一腋芽 下部腋芽形成早但穗分化开始晚 上部腋芽形成晚但穗分化开始早 上部腋芽具有顶端优势（发育为正常果穗）,普通玉米的分蘖发生较少，且不能形成产量，一般在出苗至拔节期拔除 饲用玉米则可利用其分蘖特性生产较多的同化产物,2． 茎秆的生长,出苗至拔节生长非常缓慢 拔节后开始迅速生长 散粉后基本停止生长 节间长度：自基部逐渐增长，穗位节达到最大，穗位以上又逐渐缩短 各节间长度的增长自下向上具有重叠性 节间粗度：由基部到顶部逐渐变细,3. 环境条件对茎秆生长发育的影响,温度：茎秆生长发育随温度升高而加快 光照：弱光促使茎秆伸长（对光的竞争） 水分：充足水分促进茎秆伸长，干旱抑制茎秆伸长 肥料：氮肥促进茎秆伸长，磷、钾肥促进茎秆机械组织发育，利于抗倒,三）叶 (Leaf),,1． 形态,叶的构成: 叶片、叶鞘、叶舌 互生、平行叶脉 叶片数与成熟期有关，早熟品种14-17片，中熟品种18-20片，晚熟品种21-25片。

生产上一般品种18-23片 第一片真叶顶端圆形，5光、7毛、6过渡 叶片长度：自基部开始逐渐增长，穗位叶最长，向上又逐渐缩短 叶片宽度：自基部开始逐渐增大，穗位叶最大，向上又逐渐变窄 叶面积：自基部开始逐渐增大，穗位叶最大，向上又逐渐减小2． 功能,叶鞘：保护幼嫩的茎秆，光合作用较弱 叶片：光合作用、蒸腾作用、气体交换、吸收作用（可进行叶面施肥） 叶舌：具保护作用，可防止某些病虫浸染是禾谷类幼苗鉴定的重要依据基部叶片—“根叶组”：主要供应根系发育 中部叶片—“茎叶组”：主要供应茎秆发育 上部叶片—“粒叶组”：主要供应穗粒发育 “棒三叶”（穗位叶及其上、下各一片叶）籽粒积累量的同化产物有50%来自“棒三叶” ，其中穗位叶占30% “就近供应”原则,3. 叶片功能分组,4. 叶面积动态,四）花序（Spike）,,玉米为雌雄同株、异位 异花授粉 自然异交率95%以上,1. 雄花序（Tassel）,又称雄穗、天穗 植株顶芽发育而成,圆锥花序 由主轴和侧枝组成 侧枝4～11个,2. 雌花序（Ear）,又称果穗、雌穗 由植株中上部腋芽发育而成 肉穗状花序 由穗柄、穗轴、苞叶和雌雄穗花组成,2. 雌花序（Ear）,又称果穗、雌穗 由植株中上部腋芽发育而成 肉穗状花序 由穗柄、穗轴、苞叶和雌小穗花组成,连接果穗与茎秆 上有密集的节 节上生苞叶 为茎秆的短侧枝 （相当于分枝）,（1）穗柄（ear stem）,2）苞叶（husk）,着生于穗柄节，包被果穗 为不完全叶，仅有叶鞘，没有叶片 起保护作用，防止病虫侵害 苞叶过短则使果穗顶部外露，容易遭受病虫危害 光合作用很弱,（3）穗轴（cob）,肉质化 充满髓质 多维管束组织 穗轴节很密 上着生雌小化,（4）雌小穗花（floret）,着生于穗轴节 每个小穗有两朵小花 上位花结实 下位花退化,五）授粉、受精,,玉米为雌雄同株、异位 异花授粉 自然异交率95%以上,1．散粉（pollen shedding）,雄穗从开始开花至终花一般持续7～9天 阴凉天气可达12 ～ 13天 开花后第3 ～ 4天开花量最多，占45%,花粉活力,花粉散出时间越晚活力越低 花粉活力与外界环境条件有关 大田条件下（温度28.6 ～ 30℃、相对湿度65% ～ 81%）离体花粉活力仅维持2 ～ 3小时 温度超过32 ～ 35℃，花粉很快丧失活力 低温条件有利于维持花粉活力,吐丝,花柱和柱头合在一起 细长、侧遍 上面长有茸毛，顶端茸毛最多，利于接受花粉 横切面为哑铃型 花丝任何部位都可接受花粉 子房受精后花丝颜色变为淡红色，后逐渐枯萎 未授粉的花丝可持续生长15天左右,（1）花丝形态,（2）吐丝过程,果穗中下部小花开始分化最早、抽出苞叶的时间也最早 基部花丝伸长也比较早，但距果穗顶端远，抽出也比较晚 顶部小花分化时间最晚，生长速度慢，抽出时间最晚，常常因为没有授粉而形成秃尖,（3）花丝活力,吐丝后2～4天之内活力最强 一周之后开始下降 15天以后花丝活力基本丧失,花丝活力与花粉活力之间的交互作用,（4）花期协调,雄穗散粉时间短、花粉活力极易丧失 花丝活力维持时间长 延迟散粉对授粉结实影响相对较小 延迟吐丝则对授粉结实影响较大 生产当中应当特别注意雌雄协调问题,吐丝与散粉的同步协调能力,掖单12花粉和花丝同步协调能力 掖单19花粉和花丝同步协调能力 Synchronization of pollen and silk (YD12) Synchronization of pollen and silk(YD19),2. 籽粒灌浆过程,籽粒形成期：以胚的形成和胚乳细胞分裂为主。

灌浆期：籽粒当中开始积累同化产物 乳熟期：籽粒当中快速积累同化产物 蜡熟期：籽粒同化产物积累趋于停止，籽粒快速脱水 完熟期：籽粒同化产物积累停止，籽粒成熟,The End,。